DE1720172A1 - Verfahren zum Laminieren eines vorgebildeten Amylosefilmes auf ein cellulosisches Substrat - Google Patents

Description

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A.E. Staley Manufacturing Company, 22 Eldorado Streets, Decatur, Illinois, USA

Verfahren zum Laminieren eines vorgebildeten Amylosefilmes auf ein cellulosisches Substrat

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laminieren eines vorgebildeten Amylosefilms auf ein cellulosisches Substrat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Amylosefilm und das cellulosisch^ Substrat Seite auf Seite aneinandergebracht werden, wobei die sich berührenden Oberflächen des Films und/oder des Sütebrätes mit Wasser benetzt worden sind, und das sich ergebende ^

Element einem ausreichenden Druck ausgesetzt wird, um den genannten Amylosefilm fest mit dem genannten cellulosischen Substrat zu verbinden. Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laminieren eines vorgeformten Amylosefilms mit einem Papiersubstrat, wobei der Amylosefilm und das Papiersubstrat Seite auf Seite zusammengebracht werden, von den sich berührenden Oberflächen der beiden Artikel mindestens eine : ' mit Wasser benetzt worden ist und das erhaltene Element ," daduroh einem Druck ausgesetzt wird, daß es zwischen ·

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Walzenoberflächen durehgeleltet wird, die den Aayloaefila fest aa daa genannte £apiersub.eti*8tt binden*

Es lot allgemein bekannt, daß Papier das am weitesten verbreitete Verpackungsmaterial ist. Papier 1st Jedoch außerordentlich durchlässig für Fettstoffe (Fette uad öle). Βία« fettige, ästhetisch unerwünschte Struktur wird dem Papier verliehen, welche die Verkäuflichkeit von papierverpacktem Fleisch, NUeeen, Kartoffelchips Hundefutter und anderen Stoffen, die fettig »ind oder dazu neigen fettige Substanzen ab*u»cheiden, beeinträchtigt. Außerdem lat oft ' die verhältalsmäöig große Sauerstoffdurchlässigkeit von ?a.pler_f sogar von alt folyolefinau beoohichteteaä ^apier unerwünscht, da sie die Lagerfähigkeit von verderblichen Gütern verhindert *

In der Patentanmeldung St 23 832 IVe/39b wurde ein Verfahren beschrieben, ußi Papier fett bee tändig en machen, wobei eine Aayloaelösung auf eine nicht absorbierende Oberfläche aufgetragen, die Aayloae in ungeliertem Zustand von der nicht abaorbltrenden Oberfläche auf ein Papieraubatrat Übertragen und die Amylose*chicht geglättet wird, bevor die geliert. Obwohl dieses Verfahren außerordentlich nützlich iat, iat die maximale Menge au Amylose, die in einem einzelnen Auftrag '.ufgebraoht werden kann, oft unzureichend, um dem Papier die gewünschte F.ttbeatändifkeit oder Sauer^ »torfundürohlttaeiglteit-zu verleihen wodurch ein zweiter oder dritter Auftrag von Amylose erforderlich wird Mit

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anderen Worten, der unebene Charakter der Papieroberfläche und die Neigung von wäßrigen Beschichtungsmischungen in das Papiergewebe einzudringen, machen es verhältnismäßig schwierig. In- einem einzelnen Auftrag eine kontinuierliche, porenfreie S^;ch±cht von Amylose aufzutragen. Dementsprechend ist es erwünscht,'ein Verfahren zu erfinden, nach dem schwerere, kontinuierliche Filme oder Schichten auf celLulosische Sudsträte wie Papier aufgebracht· werden können._: .-'- - ■. " · · -

In der USA-Patent schrift -3 117 021 ist ein. Verfahren zum Beschichten verschiedener Substrate mit einerwasserlöslichen Stärkederivatschicht offenbart, wobei eine heiße Schmelze von wasserlöslichen Stärkederivaten (einschließlich Amylosederivaten) unmittelbar auf ein Substrat wie Papier auffließen gelassen wird. In dieser Patentschrift ist ausgeführt, daß die. Mischungen, die. auf das Substrat auffließen gelassen werden,.die gleichen Forderungen erfüllen müssen, wie die, .in der USA-Patentschrift 3 117. beschriebenen Mischungen. Nach dieser zuletzt genannten Patentschrift muß ein Amylosederivat einen D.S. (Substitutionsgrad) von mindestens 0.3 aufweisen. Mit anderen Worten, das in der USA-Patentschrift 3 117 021 beschriebene Verfahren ist nicht auf die Verwendung von underivatisierter Amylose oder deren Derivaten mit niedrigem D.S. anwendbar. Dementsprechend ist das Verfahren dieser Patentschrift nicht zu nützlich bei der Herstellung von fettbeständigejn· Pack-» papier, da das Wasser oder die Feuchtigkeit, die in einigen

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der zu verpackenden Materialien wie Fleisch oder auf den Händen der Personen, die das Verpacken vornehmen oder die verpackten Artikel in die" Hand nehmen, enthalten ist, dazu neigen, einen Teil der Amylosederivatschicht zu lösen oder ' se zumindest zu erweichen und damit die Fettbeständigkeit des Verpackungsmaterials zu zerstören. In der USA-Patentschrift 3 117 021 ist in Spalte 2, Zeilen 62 bis 64 ausgeführt, daß ein Blocen (blocking) stattfindet, wenn ein mit Stärkederivaten beschichtetes Papier in Kontakt mit einem anderen Papierblatt Druck ausgesetzt und erhitzt wird. Dies ist natürlich unerwünscht.

Bisher sind Versuche, vorgeformte Filme von nicht derivatisierter Amylose mit eellulosischen Substraten wie Papier zu laminieren, erfolglos geblieben, sofern nicht eine Klebeschicht wie ein Harnstoff-Formaldehyd- oder Melamin-Formaldehydreaktionsprodukt angewandt worden ist, um den vorgebildeten Amylosefilm an die Cellulose zu binden. Bei Abwesenheit einer reaktiven Verbundbeschichtung war es unmöglich, einen underivatisierten vorgebildeten Amylosefilm mit beispielsweise Papier zu laminieren, wobei es:keine Rolle spielte, wie hoch der angewandte Druck war.

Die hauptsächliche Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung geht dahin, ein neues Verfahren für das Auftragen von Amylose auf ein cellulosisch^ Substrat zu erfinden. Eine aridere Aufgabenstellung der vorliegenden Erfinduni liegt

in der Auffindung eines neuen Verfahrens zum Lamiiiiere'n 109823/19 04 bad ORiOINAt

eines vorgebildeten, underivatisierten Amylosefilmes mit Papier. Eine weitere Aufgabenstellung der Erfindung geht dahin, ein Verfahren zum Laminieren eines vorgebildeten underivatisierten Amylosefilmes mit Papier zu finden, wobei eine Substanz, die üblicherweise nicht als reaktiv mit den Hydroxylgruppen der cellulosischen Materialien oder der Amylose ist, dazu verwendet wird, den vorgebildeten Amylosefilm mit dem Papier zu verbinden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum Laminieren eines vorgebildeten Amylosefilmes mit einem cellulosischen Substrat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der vorgebildete Amylosefilm und das cellulosische Substrat Seite an Seite aufeinandergebracht werden, wobei die sich berührenden Oberflächen des Films und/oder des Substrats mit Wasser benetzt worden sind, und das erhaltene Element Druck ausgesetzt wird,- wobei der Amylosefilm fest mit dem cellulosischen Substrat verbunden wird. Überraschenderweise wirkt das Wasser wie eine Klebebe— schichtung, die die beiden Elemente fest miteinander verbindet. Die genaue Art der Bindung, die zwischen der Amyloseschicht und dem cellulosischen Substrat gebildet wird, ist nicht bekannt. Es ist jedoch möglich, daß die Verbindung zwischen der Amyloseschicht und dem Substrat durch physikalische Bindung sichergestellt wird, die durch eine erhöhte Plastizität und/oder Wasserstoffbrückenbindungen hervorgerufen wird«

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Die vorgebildeten Amylosefilme können nach an sich bekannten Verfahren des Standes der Technik hergestellt werden, wie sie beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 603 723} 2 903 336; 2 973 243 oder 3 030 667 beschrieben sind. Nach diesen Verfahren wird eine wäßrige Lösung von Amylose, die beispielsweise in wäßrigem Alkali oder in heißem Wasser bei im wesentlichen neutralem pH-Wert gelöst ist, auf ein geeignetes Substrat wie ein sich bewegendes Band gegossen oder in ein Koagulationsbad (sauer oder Salz) extruderd. Auf diese Weise wird die Amylose aus der wäßrigen Lösung durch Ausfällung der Amylose aus dem Lösungsmittel oder durch Verdampfen des Lösungsmittels während dem Trocknen als ein Film gewonnen. Falls gewünscht, kann diese Mischung geeignete Weichmacher enthalten, was vorzugsweise der Fall ist.

Amylosefilme können auch dadurch hergestellt werden, daß eine oberflächlich trockene Mischung von Amylose und Amylosequellmitteln extruderd wird. Unter "oberflächlich trocken" wird in diesem Sinne verstanden, daß das Amylosequellmittel vor dem Extruder-Schritt von der Amylose in einem solchen Ausmaß absorbiert worden ist, daß die Mischung nicht flüssig ist. Dieses Verfahren ist im einzelnen in der schwebenden deutschen Patentanmeldung St 21 388 IVd/39b, eingereicht am 26.11.63 beschrieben.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "Amylose" auch Amylose, die durch Aufspalten irgendeiner Art von Stärke in Amylose und Amylopectin stammt, oder

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die Gesamtstärke, die zumindest 50 $ aus Amylose besteht. Im Handel erhältliche Amyloseq.uellen sind u.a. ''Eeppl!! Amylose (die Amylosefraktion von Maisstärke) und "Superlose'J (die Amylosefraktion der Kartoffelstärke). Falls gewünscht, können viel Amylose enthaltende Naturstärken, die mindestens 50 i° Amylose aufweisen, dadurch nachgebildet werden, daß entsprechende Mengen von abgetrennter Amylose mit abgetrenntem Amylopectin vermischt werden oder es können die allgemein erhältlichen Hochamylose-haltigen Maisstärken (fiAmylomaize.¹! oder "Amylon", die etwa 54 fo Amylose ent- ύ

halten, oder "Amylon VII" enthaltend bis zu 70 fo Amylose) verwendet werden. Vorzugsweise beträgt der Ämylopectin-Gehalt des Amylose-Produktes weniger als 20 Gew.-fo, da die Festigkeit und die Flexibilität des Amylosefilms umso besser sind, je höher die-Konzentration der Amylose ist. VTie oben erläutert, wird zur Erzielung bester Ergebnisse die Amylose in underivatisierter Form bevorzugt.

Der Stärkechemiker zieht in der Regel in Betracht, daß retrogradierte Amylose in entweder Filmform oder Teilchenform sich bei einer minimalen Temperatur von etwa 120 bis 1-55".- Q vollständig in. Wasser löst. Ilerivatisieren von Amylose mit monofunktionellen Verätherungs- und ireresterungsmitteln, wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Acrylnitril, Vinylacetat oder Essigsäureanhydrid erniedrigt die Temperatur, bei der die Amylose sich in Wasser löst, und verhindert die Fähigkeit der Amylose nachträglich zu retrogradieren. Wenn der Substitutionsgrad (l).S.) von ' einheitlich derivatisierter Amylose von 0.QQ1 auf ,0.6

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oder darüber ansteigt (in Abhängigkeit von der funktionellen Gruppe), wird das Amylosederivat in der Regel bei immer niedrigeren Temperaturen wasserlöslich, und zeigt eine geringere Neigung zum Retrogradieren. Wenn der Substitutionsgrad ansteigt, nimmt- außerdem die Neigung der vorgeformten Amylosefilme zum Blockieren zu und wird mehr und mehr zu einem Problem. Gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch Amylosederivate mit einem maximalen D.S. von 0.15 und mit einer Wasserunlöslichkeit bei 40° C verwendet werden. Eine Anzahl von Amylosederivaten dieser Art sind in der USA~Patentschrift 3 038 895 offenbart. Diese wasseruiilöslichen Derivate, die eine verhältnismäßig geringe Neigung zum Blocken zeigen, sollen auch von dem Ausdruck "Amylose" umfaßt werden.

Der Amylosefilm kann plastifiziert sein, was vorzugsweise der Fall ist. Der Weichmacher oder die Weichmacher (Plastifizierer) kann in einem Gewichtsverhältaia von Amylose-Weichmacher zur Amylose (bezogen auf die Trockenfeststoffe) von etwa 5:95 bis 60:40 angewandt werden, für die meisten Anwendungsgebiete wird der Weichmacher oder die Weichmacher in Konzentrationen von 10 bis 40 Gewichtsteilen mit entsprechend 90 bis 60 Gewichtsteilen Amylose angewandt.

Wie in der deutschen Patentanmeldung 3t 22 262 IVd/39b offenbart ist, sr.elli polyvinylalkohol emen außerordent-

lieh gut brauchbaren polieren Weichmacher füi AmyIpse 109823/1304 BAD ORIGINAüf"

dar. Vorzugsweise enthalten weniger als etwa 20 Mol fo der monomeren. Einheiten im Polyvinylalkohol Acetylgruppen, denn, je höher die Konzentration der Acetylgruppen ist, desto- schlechter ist die Verträglichkeit des Polyvinylalkohole mit der Amylose. Polyvinylalkohol ist der besonders bevorzugte Weichmacher, da sein Weichmachereffekt nicht verlorengeht, wenn die Amyloseschicht in direktem Kontakt mit Papier kommt.

Die vergängliche Natur der Stärkeprodukt-Weichmacher ist S dem StärkeChemiker allgemein bekannt. Es wurde gefunden, daß sogar die besten nicht harzartigen, d.h. nicht polymere Amyloseweichmacher, deren Weichmachereffekt nicht vergänglich ist, wenn sie zur Plastifizierung eines selbsttragenden Amylosefilmes verwendet werden, dazu neigen, einen Amylosefilm brüchig zu machen, wenn er unmittelbar an Papier gebunden wird. Diese gleichen nicht harzartigen Amyloseweichmacher neigen dazu, Amylose-Polyvinylalkoholschichten brüchig zu machen, die direkt an Papier gebunden sind. Aus diesen Gründen ist Polyvinylalkohol der bevorzugte Weichmacher im Sinne der vorliegenden Erfindung. Es wird weiterhin bevorzugt, Polyvinylalkohol als den einzigen Amyloseweichmacher zu verwenden.

Monomere Amyloseweiohmacher, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise · polyhydrisehe Alkohole wie Glycerin, Sorbit, 1-, 1,1-OJrimethylolpropan, 1,2-Propylenglykol, 1,2,6-Hexantriol,

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Mglycerin usw.; Aminoalkohole wie Triäthanolamin, Diäthanolamin, Äthanolamin, N-Methyldiäthanolamin, N-Cyanoäthyldiäthanolamin usw.} Hydroxyalkylamide wie N,N-Di-(hydroxyäthyl)-formamid, N,N-Di-(hydroxyäthyl)-acetamid, N,N-Di-(hydroxyäthyl)-Iactamid, N-(Hydroxyäthyl)-lactamid, N,N-Di-(hydroxyäthyl)-methansulphonamid und N-(Hydroxyäthyl)-N,N*, N¹,N",E""~pentamethylphosphoramid, quaternäre Ammoniumverbindungen wie Cholinchlorid und Tetraäthylammoniumchlorid.

Etwas mehr ins einzelne gehend, kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in kontinuierlicher Weise durchgeführt werden, wobei Papierbahnen und Amylosefilme verwendet werden. Es kann auch auf individueller Basis uaber Verwendung von vorgeschnittenen Blättern durchgeführt v/erden. Unabhängig davon, ob das Verfahren kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt wird, wird Wasser auf eine oder beide der zu vereinigenden Oberflächen aufgetragen. Im allgemeinen wurden die besten Ergebnisse erhalten, wenn flüssiges Wasser die zwei Schichten trennt (d.h. eine oder beide der Oberflächen ist naß beim Aneinanderkommen an den Berührungsflächen), wenn sie Seite an Seite aufeinandergebracht werden. Da Papier dazu neigt, Wasser vollständig zu absorbieren (d.h. Wasser durchdringt das Papier eher als dass es auf der Oberfläche verbleibt), ist es bevorzugt, Wasser auf den vorgebildeten Amylosefilm aufzutragen,unabhängig davon, ob Wasser auf das Papier aufgetragen wird. Im Gegensatz zum Papier bleibt das Wasser

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auf der Oberfläche des Amylosefilms stehen. Das Wasser, das von Zimmertemperatur oder von niedrigerer Temperatur sein kann oder sogar in Dampfform (0 bis 100° C) vorliegen kann, kann durch Aufsprühen, Eintauchen, Auffließen, (Puddeln) oder Bürsten aufgetragen werden. Mach, dem Benetsen werden das cellulosische Substrat und die Amylosefilm-Schicht Seite auf Seite in Kontakt aufeinandergebracht und einem ausreichenden Druck ausgesetzt, um den Amylosefilm fest mit dem cellulosischen Substrat zu ver- μ binden.

Die bevorzugte Verfahrensmethode umfaßt ein kontinuierliches, integriertes System, worin der Amylosefilm kontinuierlich nach irgendeinem der oben beschriebenen Verfahren hergestellt und kontinuierlich "von der Filmbildungsabteilung weiterbewegt, mit Wasser benetzt, un-Bxittelbar Seite an Seite in Kontakt mit dem cellulosischen Substrat gebracht 'und dann eitiem ausreichenden Druck ausgesetzt wird, um die Amylosefilnibinde-Schicht iait dem ™ cellulosischen Substrat fest zu verbinden. Eine bequeme Verfahrensmethode umfaßt das Extrudern eines Amylosefilms auf die Art und Weise, wie sie in der Patentanmeldung St 21 388 IVd/39b beschrieben ist, und das W^iterbewegen dieses Amylosefilms zu einem Walzenspalt, der durch zwei Walzen gebildet wird, welche Seite an Seite angeordnet sind. Papierbahn und Amylosefilmschicht werden Seite auf Seite bzw. Fläche auf Fläche am Walzenspalt vereinigt,

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wobei sie an diesen Walzenspalt einen Winkel bilden. Eine Wasser-"Lache" wird in der Mitte des Winkels zugeführt, der durch das cellulosische Substrat und den Amylosefilm gebildet wird, und zwar in einer Menge als ausreicht, um etwas Wasser an den Enden der den Spalt oildenden Walzen ablaufen zu lassen. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, daß genügend Wasser vorhanden ist, um die Arnylosefilm-Schicht mit dem cellulosischer Substrat fest zu vereinigen.

Bei einem kontinuierlichen Verfahren, in dem verhältnismäßig dicke Amyloseblätter gebildet werden, ist es in der Regel bevorzugt, daß der Amylosefilm zu dem Walzenspalt der beiden Walzen und zwischen diesen hindurch mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt wird als der Amylosefilm in der filmbildenden Zone geoildet wird. Auf diese Weise wird der Amylosefilm orientiert und gestreckt. Das Ausmaß der Streckung und Orientierung wird teilweise von der Art fc der Herstellung der Amylosefilm-Schichχ abhängen. Bei einem Extruderverfahren der oben beschriebenen Art, nach dem die Herstellung eines verhältnismäßig dicken Amyloseblattes möglich IrA, kann die Amylose durch die Walzen mit einer Geschwindigkeit geführt werden, die 10 bis 500 $ gx*ößer als diejenige ist, bei der der Amylosefilm von der Düse des Extruders extruderd wird. Dementsprechend werden die Dimensionen (Länge und Dicke) des Amylosefilms in einem Ausmaß zwischen 10 f° und i>00 f- geändert. Deshalb dollten die den Wad ze. ηy palt bildenden Walzen mit verschie-

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denen Geschwindigkeiten angetrieben werden können, um den gewünschten Grad an Filmdicke und Orientierung zu er- >eichen.

Eine oder beide der Walzenoberflächen können geheizt oder gekühlt sein. Ausgezeichnete Ergebnisse sind mit einem integrierten System erzielt worden, bei dem die Walzenobei'flächen bei Raumtemperaturen gehalten wurden. Ebenfalls ausgezeichnete Ergebnisse wurden beim Erhitzen auf Temperaturen bis zu etwa 180° C erzielt. Wenn ein vorgebildeter Amylosefilm mit einem cellulosischeri Substrat in einem nicht integrierten System vereinigt wird, ist es auf der anderen Seite bevorzugt, entweder die Amylosefilm-Schichc und/oder zumindest eine der den Walzenspalt bildenden Walzenoberflächen auf eine Temperatur über etwa 50 C zu erhitzen.

Der durch die Walzenoberflachen ausgeübte Druck kann zwisehen etwn 4,b und 900 kg pro linearem Zoll oder sogar darüber liegen, und -/,vmv in Abhängigkeit von dem Druck, uer erforderlich in t, um day gewünschte Ausmaß des Verüi.rifiep -sicherζUH teilen, Di^ ^[[öhe des zum Verbund des Amylojtjf 1-lms mit dem cellulosisch"«;! uubotrat erforderlichen Ij uhs.&ü "k;-inn-obf^rhiiLL' voti e uwa A₁ ¹J kj>; pro linearem Zoll li>-rea und var'iLort Ln AbhUu_r-"i.gKfj i_;t mit der Papieroberfiäch«, den Lt; imun^ribeiioh'n·'··! tungen und den vorhergehenden PapLtirbehandlungen. [m allf';omt, intn wird daa Altur des Amyloijet'ilmeu tile ilöhu don vcLorde vl Lehen Druckes be-

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stimmen. Beispielsweise in einem nicht integrierten System erfordert der Amylosefilm (ein früher hergestellter Film) mehr Druck als solche Systeme, bei denen der Amylosefilm gebildet und unverzüglich von der Herstellungszone zur Verbundzone weitergeleibet wird. In der Regel ist mindestens eine der Walzenoberflächen unelastisch und hohl (zur Anbringung von Vorrichtungen zur Kontrolle der Temperatur der Walzenoberfläche), während die andere Walze elastisch (Gummi) oder unelastisch sein kann.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1:

Dieses Beispiel erläutert die kontinuierliche !aminierung (kaschieren) eines vorgebildeten Filmes aus underivatisierter Maisamylose mit einer Papierbahn in der Satinier-Station einer Technikums-Papierbeschichtungsanlage. Die Satinier-Station enthielt drei Walzen, die übereinander angeordnet waren. Die mittlere Walze war gummibeschichtet und die anderen beiden Walzen waren unelastisch. Eine Rolle eines vorgebildeten Filmes aus nicht derivatisierter Maisamylose (72 ⁰Jo Trockengewicht reine Amylose, 8 fo Trockengewicht Amylopectin und 20 # Trockengewicht Polyvinylalkohol; 2-5 mil dick und 10 Zoll breit) wurde kontinuierlich in den unteren Walzenspalt der \Jrei-Walzen-Satinier-Anlage eingeführt. E\n kontinuierlicher FLIm warmen Wassers wurde auf die Amylosefilm-Schicht gerade vor ihrem ELntritt in den unteren Walzenspalt

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dei' Satinieranlage aufgesprüht. Die nasse Seite des vorgebildeten Amylosefilmes wurde am unteren Walzenspalt der Satinieranlage Fläche an Fläche in Kontakt mit einer Papierbahn gebracht- Die untere Walze wurde auf einer Temperatur von 150° G gehalten. Das Element wurde dann um die elastische Gummiwalze und durch den zweiten Walzenspalt geleitet, der durch die Gummiwalze und die unelastische, nicht geheizte obere Walze gebildet wird. Es wird eine glänzende Amylosefilmschicht erhalten, die mit der cellulosischen Bahn laminiert ist. Die Satinieranlage lief mit einer Geschwindigkeit von etwa 23 m/Min, und mit einem Spaltdruck von etwa 545 kg pro linearem Zoll. Versuche, die Amylosefilmschicht zu entlaminieren, hatten eine 100 5&-ige Zerfaserung zur Folge. Wenn die Benetzungsstufe weggelassen wurde, war der Amylosefilm nicht mit der cellulosischen Bahn verbunden. Weitere Rollen von Amylose gemäß den Angaben der folgenden Tabelle I wurden mit Papierbahnen auf im wesentlichen die gleiche Weise mit im wesentlichen den gleichen Ergebnissen verbunden.

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Tabelle I

Amylosefilm- Terpentin-Amylosefilm-Zusammensetzung fo Dicke in durch-

Papiermaterial	fo Amylose °/	7o Amylopectin PvA	20	Mil	dringung*
Natur-Kraft	72	8	10	,2.5	keine Poren
Natur-Kraft	81	9	20	4-5 .-	keine Poren
Bleieb-Kraft	72	8	10	3.5	keine Poren
Bleich-Kraft	81	9	2.5	keine Poren

*Die Fettbeständigkeit der Laminate- wurde nach dem Standard-Fettbeständigkeits-Test der Technical Aesociation der Pulp und Paper Industry bestimmt. Die Rückseiten von mehreren quadratischen Papierstücken von jedem Ansatz mit etwa 4 Zoll Kantenlänge zeigten kein Durchdringen von Farbstoff, wenn 1.1 ml Terpentin enthaltend einen öllöslichen roten Farbstoff auf einen 5 g hohen Sandhügel getropft wurden, der auf die Amyloseseite des Laminats gegeben worden war.

Das oben beschriebene Verfahren v,^rurde v.-j.ederholt, wobei der Walzendruck zwischen 90 kg und 72'j> kg pro linearem Zoll variiert wurde. Die besten Ergebnisse v/urden erhalten, wenn mindestens etwa 4 54 kg pro laufendem Zoll angewandt wurden.

Beispiel 2;

Dieses Beispiel schildert ein kontinuierliches, integriertes System, wobei ein Amylosefilm kontinuierlich hergestellt und mit einer cellulosisehen Bahn verbunden wird Ein konventionelles, integriertes« industrielles System, das für die kontinuierliche Extruder-Kaschierung eines Polyäthylenfilmes auf Papier benutzt wurde, wurde mit einer Wasserauftragsvorrichtunp versehen. Eine oberflächlich trockene Mischung mit underivatisiei:!· r M.',isamylose

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,-.17 - 17 2 υ ι 72

(72 Teile Amylose, S Teile Amylopectin, 20 Teile Polyvinylalkohol und 75 Teile Wasser) wurde kontinuierlich unter leichtern Druck in eine konventionelle Schneckenstrang-Kunststoffpresse eingeführt, deren Schnecke 48 Zoll lang war und einen inneren Durchmesser von 2 Zoll aufwies und die eine 18 Zoll■ Pilnulüse aufwies. Die Temperatur im Innern des Extruders erreichte durch die auf dl« Mischung ein- -.■/Lrkende Arbeit und durch zusjätalich-iis Erhitzen etwa 160 0 Die flüssige ReaktionninasoO;- abgekühlt auf 120° C, wurde durch die iHliidüse ge trieben, wooei ein selbsttragender Film von 4 Mil Dicke beim Austrit¹. aus der Düse gebildet wurde. Der Film-wurde i,u einer Metall-beschichtotun Kühlwalze geleitet die auf Raum temperatur gehaiten wurue und die mittels eines variablen Geschv/indigkei tsau triebes mit der doppelten Geschwindigkeit angetrieben wurde·, mit der der Amylose film, ge bilder, wurde. Dabei .wurde a-in et v/a 100 ^-iges Ansteigen in der JJ'ilmlänge erreicht und die Filmdicke, um etwa die Hälfte der ursprünglichen, vermindert,

Der AmyLo.ifjfilm wurde dann durch tltju V/"a.l zenspal t geleitet, der zwischen der KUh! ■ ^riL:-;fj U':4 ein-r-r [.Le iH-nren Gurnml- i.onchioh-αϊ ten V/filat* ^oiiilde't ,wjut·, welche rieben der Kühl- \ ixlz'j ini-^eordrie t war. i)Lo r'.t. L-arMtiti v/urde durch die initiitiii-b^jchichtet.e V/alze ge-tragen und «ill ^L; dieser durch ilen W izf.'nspait «v/isohan die; V/'ii '-,v ;;eieitet. v/o die Papier buh..* iinf] 'U:v /orgebi tdi; Lf; a .!/Lo:; :. ι L;. i in L ι -.i fen, v/urde eitu; "Lachti nd.rjofLe Ϊ'Λ tr :fi //'inf.· e πι in l-i-'s ^;'.^; ii '■ ei im (lu£; (lui'cu die Papierbahn

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und den Amylosefilm gebildeten Winkels fließengelassen, und zwar mit einer. Geschwindigkeit, die ausreicht, etwas Wasser von den Enden der Walzen ablaufen zu lassen. Do-r Walzendruck wurde auf etwa 2'$ kg pro linearem Zoll eingestellt. Das durch den Spalt laufende Laminat wurde ύΐκ,τ mehrere Spannwalzen zu einer Aufwickelwalze geleitet. Der Aiaylosefilm zeigLe eine ausgezeichnete Haftung an der·: cellulosischen Substrat 'und verursachte eine 100 ^-igo ^ Zerfaserung, wenn eine Eritlaminierung versucht wurde. jjJin Weglassen des ßenetzungsschrittes hatte zur Folge, daß kein Verbund zwischen der Amylosefilm-Schicht und dem cellulosischer! Substrat eintrat.

Ainylosefilm-Schichten von etwa 1 Mil Dicke wurden auf die gleiche Weise laminiert, wobei die Geschwindigkeit der Kühlrolle auf .etv/a das Vierfache der Geschwindigkei' singt, stellt wurde- mit der der Amylosefilm gebildet wurde-

W Itn wesentlichen die gleichen Ergebnisse wurden erhalten, wenn ein Teil des Polyvinylalkohols durch entsprechend 11,5 und 10 Teile Glycerin ersetzt wurde.

Patentansprüche;

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Claims (10)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Laminieren eines vorgebildeten Amylosefilms mit einem cellulosischen Substrat, dadurch' . gekenn.zeichne t, daß ein vorgebildeter A&ylosei'ilm und ein cellulosisches Substrat Fläche auf Fläche auf einandergebraclit werden, wobei die sich berührende Oberfläche des Films und/oder des Substrats mit Wasser benetzt worden ist und das erhaltene Element einem solchen Druck ausgesetzt wird als ausreicht, um αen Amylosefilm fest mit dem cellulosischen Substrat zu verbinden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich durchgeführt wird, wobei kontinuier-'lich ein Amylosefilm hergestellt, dieser Amylosefilm kontinuierlich Fläche auf Fläche mit einer Papierbahn in Kontakt gebracht, die sicli berührende Oberfläche des Films und/oder ,der Papierbahn mit Wasser benetzt und das erhaltene Element durch Führen des Elementes durch einen mittels zwei Walzenoberflächen gebildeten Walzenspalte« einem ausreichenden Druck ausgesetzt wird, um den Amylosefilm fest *nit der Papif.. oahn zu verbinden.

3· Verfahren gemäß Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Amylosefilm durch Extrudern.'einer Amylose-enthalten-^ den oberflächlich trockenen Misc. ung durch eine Filnidüse gebildet wird«

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4· Verfahren gemäß Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß der Amylosefilm durch den mittels der zwei Walzenoberflächen gebildeten Walzenspalt .mit einer größeren Geschwindigkeit geführt wird, als der genannte Amylosefilm hergestellt wird, wodurch der Film vor dem in Kontakt bringen mit der Bahn gestreckt wird.

5· Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Amylosekomponente des Amylosefilms underivatisierte Amylose verwendet wird.

6. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Amylosefilm mit Polyvinylalkohol weichgemacht ist.

7· Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß flüssiges Wasser die Amylosefilm-Schicht und das cellulosische Substrat trennt, wo sie Fläche auf Fläche in Kontakt gebracht werden.

8. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß Wasser auf die Amylosefilm-Schicht und die Papierbahn aufgebracht wird, wo diese in den durch zwei Walzenoberflächen gebildeten Walzenspalt einlaufen.

Dr.T/H

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